1 基本情况
城市生物质燃气产业技术创新战略联盟于2010年3月由清华大学牵头成立,同年成为国家科技部第一批56家试点联盟之一,这是为数不多以高校作为理事长单位的联盟。经过两年多的发展,联盟成员单位已由最初的22家发展为现在的37家,由国内骨干企业和知名高校、研究院所组成的联盟团队已成为我国生物质燃气产业技术创新的有力推手。
同时,作为实施国家技术创新工程的一项重要载体,本联盟始终坚持科技先行、科学规划和技术创新的原则,通过组织技术攻关和产业示范,探索生物质燃气领域科学发展的道路。联盟成立两年多来,已参与编制国家科技部、农业部“十二五”科技专项规划3项,开展技术创新项目26项,获得国家及地方政府科技创新项目经费资助近亿元,获得国家专利47项,在国内外核心期刊发表文章上百篇,80%的技术基本实现产业化推广。
2 主要开展的技术攻关工作和取得的进展
生物质废物清洁燃气化技术是以市政污泥、餐厨垃圾、禽畜粪便、工业残渣和农业秸秆等城市及工农业生物质废物为对象,围绕生物化学和热化学两大技术路线,实现废物能源化利用的新型技术。在彻底消除对环境污染的同时,产出清洁能源—生物天然气,实现废物的循环利用及CO2的归零排放。其中,城市污泥、餐厨垃圾、果蔬垃圾、城市粪便等集中源城镇生物质废物,具有产生源集中、含水率高、易腐有机物含量高等特性,适于采用厌氧消化技术进行处理。另外,针对难降解工业生物质废物,通过热解气化生产以H2、CO为主要成分的工业用燃气,可用于工业生产过程本身,或进一步与催化转化结合,生产生物天然气(Bio-SNG)、生物氢(Bio-H2)等。
2.1 以厌氧消化技术为核心的生物化学处理工艺研究进展
以集中源产生的餐厨果蔬、污泥类生物质垃圾为对象,针对其有机固体含量高、含盐、含油、非均质和沉降性能差的特点,主要完成了以下研究内容:
(1)预处理技术及其关键设备研发
开发了生物质废物除杂/生化预水解—机械破碎均质/浆化/除油等预处理技术及设备,物化及生物强化水解设备,水热闪蒸强化水解技术及成套化设备,重点解决了固体有机物溶解效率、系统节能与设备可靠性问题。开发新型、节能的污泥高压隔膜压滤脱水、离心分离脱水和滚压带式脱水设备,同时保障高干度的泥饼和高固体回收率。
(2)厌氧消化技术及其关键设备研发
针对不同物料特性,研发非均相复杂固态物料湿式高固体厌氧消化与干式厌氧发酵技术,开发两相/单相多级工艺,高温/中温工艺,优化厌氧过程中反应负荷、发酵时间等参数,研究厌氧消化过程的微生物群落演变规律,生境控制、特殊功能微生物选育等,建立生物甲烷化过程优化和控制的技术基础体系。开发了细胞固定化厌氧反应器、CSTR反应器等新型高效反应器,固体物料输送、高效低耗搅拌设备等,在此基础上开发了“水热闪蒸强化水解—厌氧消化”、“水热闪蒸强化水解—脱水—高效厌氧消化”和“生物两级强化水解—两相厌氧消化”三条技术路线。
(3)沼气提纯及沼液资源化处理技术及其关键设备研发
开发了基于物理吸附和化学吸收原理的沼气高效分离提纯工艺和设备,研制高效吸附与吸收分离介质,实现CH4和CO2的同步分离回收。沼气经提纯后甲烷纯度≥95%,二氧化碳纯度≥95%,甲烷回收率≥90%。开发了固定式和车载移动式沼气提纯设备。
开发了基于膜分离技术的沼液浓缩制肥技术,同步实现沼液中腐殖酸类营养组分浓缩与无机盐脱除,重点解决高悬浮固体、高含盐消化液的膜污染和结垢问题。浓缩液肥分离因子≥10,消化液和沼渣中氨氮和磷的回收固定率≥90%。
(4)相关技术规范草案制定
1) 生物质垃圾厌氧消化系统技术规范;
2) 水热闪蒸设备设计及系统运行安全操作规范;
3) 沼液和沼渣有机肥制品质量标准;
4) 沼液和沼渣有机肥产品应用的环境安全评价导则;
5) 沼气分离提纯系统运行安全操作规范;
6) 沼气除碳净化及深度提纯工艺技术规范。
(5)专利
① 厌氧消化技术
序号 |
名称 |
申请时间 |
授权时间 |
专利号/登记号 |
权利人 |
1 |
一种多原料混合近同步发酵协同作用提高产气性能的方法 |
2012.3 |
|
201210057486.3 |
北化工 |
2 |
一种通过沼液循环提高秸秆沼气产量和减排沼液的方法 |
2012.1 |
|
201210012466.4 |
北化工 |
3 |
一种通过生物相分离和优化技术提高生物质废物厌氧消化性能的方法 |
2012.1 |
|
201210006583.x |
北化工 |
4 |
一种好氧-厌氧联合固体发酵装置及发酵方法 |
2011.10 |
|
201110322981.8 |
过程所 |
5 |
带三相分离装置的沼气厌氧发酵罐 |
|
2012.1 |
ZL201120174706.1 |
百川同创 |
6 |
一种生活垃圾水解—好氧两段生物干化方法 |
2010.6 |
|
201010216384.2 |
同济大学 |
7 |
一种生活垃圾分相好氧与厌氧的处理方法 |
|
2012.8 |
CN 101920259 B |
同济大学 |
8 |
带保温层的一体化沼气池 |
|
2011.11 |
ZL201120174705.7 |
百川同创 |
9 |
一种沼气工艺中的预处理系统 |
|
2011.12 |
ZL201120177506.1 |
百川同创 |
10 |
一种沼气工程使用的水封集水器 |
|
2012.1 |
ZL201120177503.8 |
百川同创 |
11 |
生化产甲烷潜能的测定装置 |
|
2010.6 |
ZL200910085700.4 |
健坤伟华 |
12 |
一种生活垃圾快速生物干化的方法 |
2010.6 |
|
201010216396.5 |
同济大学 |
13 |
一种检测污泥堆体内挥发性有机污染物释放潜力的方法 |
2010.9 |
|
201010273366.8. |
同济大学 |
② 水热干化技术
序号 |
名称 |
申请时间 |
授权时间 |
专利号/登记号 |
权利人 |
1 |
一种污泥水热干化处理装置及其均质反应器 |
2011.12 |
|
201110447876.7 |
科力丹迪 |
2 |
一种污泥水热干化处理装置及其浆化反应器 |
2011.12 |
|
201110446980.4 |
科力丹迪 |
3 |
一种污泥水热干化处理装置及其水热反应器 |
2011.12 |
|
201110447913.4 |
科力丹迪 |
4 |
一种污泥水热干化处理装置及其闪蒸反应器 |
2011.12 |
|
201110447076.5 |
科力丹迪 |
5 |
一种污泥水热干化处理装置的均质反应器 |
2012.2 |
|
201220058582.5 |
科力丹迪 |
6 |
一种污泥水热干化处理装置的浆化反应器 |
2012.2 |
|
201220058583.X |
科力丹迪 |
7 |
一种污泥水热干化处理装置的水热反应器 |
2012.2 |
|
201220058581.0 |
科力丹迪 |
8 |
一种污泥水热干化处理装置的闪蒸反应器 |
2012.2 |
|
201220058584.4 |
科力丹迪 |
9 |
一种生物质废物的水热处理方法及其系统 |
2012.5 |
|
201210147816.8 |
健坤伟华 |
10 |
一种固液混合相快速闪蒸的生物质溶胞处理工艺 |
2012.4 |
|
201210097846.2 |
健坤伟华 |
11 |
城市污泥连续式水热-闪蒸装置 |
2012.4 |
|
201220133792.6 |
健坤伟华 |
12 |
一种高效节能的污泥水热闪蒸设备 |
|
2011.10 |
ZL201120111567.8 |
清华大学 |
③ 沼气分离提纯技术
序号 |
名称 |
申请时间 |
授权时间 |
专利号/登记号 |
权利人 |
1 |
水溶解法脱除沼气中二氧化碳和硫化氢的装置及方法 |
2011.1 |
|
201110031702.2 |
北化工 |
2 |
化学试剂法脱除沼气及类似气源中CO2和H2S的方法及装置 |
2011.1 |
|
201110032210.5 |
北化工 |
3 |
生物质沼气提纯系统 |
|
2011.6 |
ZL201020615623.7 |
百川同创 |
4 |
生化产甲烷潜能的测定装置 |
|
2010.6 |
ZL200910085700.4 |
健坤伟华 |
5 |
一种变压吸附塔 |
|
2010.5 |
ZL 200920108639.6 |
健坤伟华 |
6 |
一种甲烷提纯系统 |
|
2010.2 |
ZL 200920108638.1 |
健坤伟华 |
7 |
垃圾填埋气深度提纯制取甲烷的方法 |
2012.6 |
|
200910085020.2 |
健坤伟华 |
8 |
集成式沼气提纯系统 |
2012.5 |
|
201220220590.5 |
健坤伟华 |
9 |
一种分区接种快速启动易酸败垃圾沼气利用的方法 |
2011.12 |
|
201110398209.5 |
同济大学 |
10 |
一种高效利用秸秆发酵产沼气系统 |
|
2011.12 |
CN 202081096 U |
国环清华 |
2.2 以热解技术为核心的热化学处理工艺研究进展
以甘蔗渣、白酒糟、醋糟、茶渣、咖啡渣、中药渣以及纸黑液中的可溶性残渣等富含木质纤维素和木质素的工业生物质废物为对象,:围绕双床热解气化规模化生产生物质燃气及耦合燃烧利用、低焦油气化中小规模生产生物质燃气及锅炉替代燃料和富氧气化与燃气重整制备生物氢三条技术路线开展热解气化技术研究,主要完成了以下研究内容:
(1)双床热解气化规模化生产生物质燃气设备研发
研发生物质脱水干化预处理、规模化生物质燃料输送与供给、双床热解气化技术与装备、热解气化灰无害化资源化装备、生物质合成气甲烷化技术与装备等共性关键技术与装备。
(2)低焦油气化中小规模生产生物质燃气设备研发
研发了湿基工业生物质废物预处理技术,开发了工业生物质废物的两段式热解气化技术与装备,生物合成气甲烷化技术与装备。
(3)富氧气化与燃气重整制备生物氢关键设备研发
高效、稳定、低成本的催化剂系列产品的筛选与开发;富氧气化与燃气重整制备生物氢工艺及关键设备研发;系统优化、过程控制及工艺包的开发。
(4)热解气化生物质燃气工艺装备优化技术研究
基于三条热解气化技术路线,开展整套技术工艺、关键装备的优化研究,同时匹配控制软硬件优化设计,通过系统集成,形成了过程与装备优化的成套技术工艺,开发技术工艺包,促进科研成果的落地转化。
(5)专利
序号 |
名称 |
申请时间 |
授权时间 |
专利号/登记号 |
权利人 |
1 |
一种高含水固体废弃物的解耦燃烧方法和装置 |
2010.06 |
|
201010218118.3 |
过程所 |
2 |
高含水率中药渣干燥处理及热解气化系统 |
|
2011.6 |
ZL201020615625.6 |
百川同创 |
3 |
生物质燃气焦油高温裂解系统 |
|
2011.6 |
ZL201020615620.3 |
百川同创 |
4 |
一种高性能载氧体颗粒的制备方法 |
|
2012.4 |
201210096587.1 |
清华大学 |
5 |
一种高性能双核铁基载氧体颗粒及其制备方法 |
|
2012.5 |
201210144139.4 |
清华大学 |
6 |
一种纤维素工业生物质废弃物的加工方法及其工艺装置 |
2011.08 |
|
201110237368.6 |
过程所 |
7 |
固体颗粒物料气力分级预热调湿方法及装置 |
2010.09 |
|
201010287765.X |
过程所 |
8 |
一种利用纤维素生产氢气的方法 |
2011.08 |
|
201110253537.5 |
哈工大 |
9 |
一种生物预处理木质纤维素及同步糖化发酵产氢的方法 |
2011.09 |
|
201110278172.1 |
哈工大 |
10 |
浓香型白酒丢糟二次发酵酿造白酒的方法及其酿造的白酒 |
2010.8 |
|
201010246645.5 |
泸州老窖 |
11 |
中药渣脱水干燥系统 |
|
2011.8 |
ZL201020615619.0 |
百川同创 |
12 |
生物质气化反应炉 |
|
2011.6 |
ZL201020597845.0 |
百川同创 |
13 |
一种测定水环境中溶解性有机物与金属离子结合潜势的方法 |
2010.8 |
|
201010252316.1 |
同济大学 |
2.3 科技创新项目清单
项目清单
序号 |
名称 |
立项时间(年月) |
完成情况及处理对象 |
1 |
城市生物质垃圾厌氧消化关键技术研究 |
2008.6 |
完成任务书要求的关键技术和成套化设备开发,示范工程正在建设与调试中。 处理对象:餐厨垃圾、污泥及果蔬垃圾等城市生物质废物 |
2 |
新型高效规模化沼气工程:沼气除杂、提纯和高值利用技术设备开发与工程示范 |
2008.12 |
完成生物沼气脱硫、除杂及变压吸附提纯等过程的关键技术开发和配套系统整合,正在等待验收。 处理对象:生物沼气 |
3 |
酒糟循环流化床解耦燃烧技术研究 |
2009.1 |
该项目已完成任务书要求的内容和考核指标,已通过鉴定。 处理对象:酒糟 |
4 |
富含纤维素发酵残渣制备功能材料及其对燃料油生物脱硫的应用 |
2009.1 |
该项目已完成任务书要求的内容和考核指标,已通过验收。 处理对象:白酒糟 |
5 |
城市污泥高效脱水关键设备和工艺研发及示范 |
2009.7 |
完成污泥“水热预处理-高干度脱水-厌氧消化/焚烧”处理工艺技术路线开发,建成示范工程2座,符合任务书要求,通过验收。 处理对象:市政污泥 |
6 |
我国行业减排技术方案及其机制研究 |
2010.3 |
完成任务书各项要求,开展了生物质燃气行业温室气体排放源特征分析,提出了行业温室气体减排潜力、技术发展以及政策措施等综合发展路线,正等待课题验收。 |
7 |
集中式城市垃圾生物制气成套设备研发与示范:城市生活垃圾两相湿式厌氧生物制气设备研发与示范工程 |
2010.6 |
按照任务书要求,已完成两相厌氧反应器、沼气PSA分离提纯设备以及预处理保障系统等关键设备开发。 处理对象:果蔬垃圾、餐厨垃圾和市政污泥 |
8 |
双床热解气化规模化生产生物质燃气设备研发与示范 |
2010.7 |
按照任务书要求,研究基于双床热解气化生产以“CO+H2”为主的工业用生物质燃气及车用/民用B-SNG的成套技术工艺和关键设备。 处理对象:酒糟 |
9 |
低焦油热解气化中小规模生产生物质燃气设备研发与示范 |
2010.9 |
项目执行正常,已经完成装备的研发测试,正在开展示范工程的设计建设。 处理对象:中药渣 |
10 |
“产业技术创新战略联盟促进”科技专项-创新环境与服务体系建设 |
2010.9 |
完成产业发展创新环境建设,搭建了产业创新平台和产业化平台等,已完成考核指标要求。 |
11 |
城市生物质废物源头物流优化策略和高效甲烷化技术研究 |
2011.1 |
按照任务书要求,建立了基于家庭消费的城市生物质废物产生预测模型,并完成了水热工艺优化等工作。 处理对象:餐厨垃圾、果蔬垃圾和市政污泥 |
12 |
常温固体发酵生产生物质燃气和甲烷净化技术研究 |
2011.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:餐厨垃圾、果蔬垃圾和市政污泥 |
13 |
阿旗生物质燃气与生态循环综合利用项目 |
2011.3 |
按照项目任务书要求完成相关研究任务,示范工程正在建设中。 处理对象:餐厨垃圾、果蔬垃圾和市政污泥 |
14 |
秸秆生物质燃气与生态循环综合利用示范项目 |
2011.6 |
按照项目任务书要求完成相关研究任务,示范工程正在建设中。 处理对象:秸秆 |
15 |
环境废弃物处理与燃气化利用技术研究 |
2011.7 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:餐厨垃圾、污泥、果蔬垃圾 |
16 |
区域循环经济发展关键技术与示范项目-农工社一体化区域循环经济技术模式及示范 |
2012.1 |
按照项目任务书要求完成相关研究任务。 |
17 |
工业生物废弃物综合利用关键技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在开展能源化、制备多孔碳材料技术研发及相关基础研究。 处理对象:工业生物质废物 |
18 |
发酵含糖废水制备油脂资源化关键技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:含糖废水 |
19 |
啤酒酵母与果酒废渣资源化利用关键技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。处理对象:啤酒酵母、果酒废渣 |
20 |
富含蛋白发酵糟渣高值化综合利用技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。处理对象:蛋白发酵渣 |
21 |
纤维质发酵糟渣制备功能材料集成技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。处理对象:酒糟 |
22 |
复杂有机废弃物综合利用技术 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。处理对象:工业生物质废物 |
23 |
城市复合原料湿式厌氧发酵集成技术与工程示范 |
2012.1 |
按照任务书要求,开展技术研发。 处理对象:餐厨垃圾、市政污泥等 |
24 |
热解气化生物质燃气工艺装备优化技术研究 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:工业生物质废物 |
25 |
富氧气化与燃气重整制备生物氢关键设备研发与示范 |
2012.1 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:工业生物质废物 |
26 |
污泥水热高干度脱水、有害物质去除及消化液处理技术开发 |
2012.2 |
按照项目任务书进度要求,正在研究中。 处理对象:污泥 |
3 先进成熟技术的示范推广情况
基于上述技术攻关工作,包括生物质废物预处理、厌氧消化、热解以及沼气分离提纯等一批生物质燃气领域共性技术已完成研发工作,经过中试放大验证并在全国范围内开展示范推广工作。
(1)生物质废物水热预处理技术
在第一代连续水热-闪蒸工艺基础上开发了序批式水热工艺,并通过由两级闪蒸或多级闪蒸有效降低了系统能耗,同时实现了系统的连续运行,提高了系统处理的效率。该技术已完成中试放大研究,并依托国家科技计划项目建立了多个示范工程。
水热干化示范工程
序号 |
项目名称 |
处理规模 |
建成时间 |
建设阶段 |
1 |
生物质废物序批式水热中试系统 (处理餐厨垃圾、污泥、果蔬垃圾) |
120kg/次 |
2010 |
已运行 |
2 |
东莞市政污泥连续式水热干化工程 |
30t/d |
2008 |
已运行 |
3 |
无锡市政污泥水热干化-厌氧消化示范工程 |
10t/d |
2010 |
已运行 |
4 |
淄博市污泥水热干化-厌氧消化示范工程 |
100 t/d |
2012 |
已运行 |
5 |
合肥市污泥水热干化工程 |
10t/d |
2012 |
已运行 |
6 |
丽江餐厨垃圾水热干化-厌氧消化示范工程 |
50 t/d |
2012 |
正在建设 |
7 |
北海餐厨垃圾水热干化示范工程 |
250 t/d |
|
正在设计 |
(2)生物质废物厌氧消化技术
基于对生物质废物工艺及反应器形式开发,建立了生物质废物厌氧消化中试及示范工程。
厌氧消化示范工程
序号 |
工艺类型 |
建设规模 |
地点 |
建设阶段 |
处理对象 |
1 |
基于CSTR反应器的单相高固体厌氧消化 |
60000m3 |
内蒙 |
正在建设 |
秸秆、餐厨垃圾、污泥、禽畜粪便 |
2 |
基于ASBR反应器的水热-厌氧消化 |
100t/d |
淄博 |
正在调试运行 |
污泥、餐厨垃圾 |
3 |
基于ASBR反应器的水热-厌氧消化 |
500t/d |
深圳 |
施工图设计 |
餐厨垃圾、粪便、污泥、果蔬垃圾 |
4 |
基于UASB反应器的水热-厌氧消化 |
10t/d |
无锡 |
已运行 |
污泥 |
5 |
基于UASB反应器的水热-厌氧消化 |
50t/d |
丽江 |
正在建设 |
餐厨垃圾 |
6 |
两相高温高固体厌氧消化 |
200t/d |
青岛 |
正在建设 |
餐厨垃圾 |
(3)生物质废物热解技术
基于以上技术开发,针对不同地区不同生物质废物特性,建立了以下示范工程:
热解示范工程
序号 |
工艺类型 |
建设规模 |
地点 |
建设阶段 |
1 |
双床流化床处理酒糟生产SNG |
5万t/a |
泸州老窖 |
正在建设 |
2 |
低焦油两段式热解气化处理中药渣生产工业燃气 |
1万t/a |
宛西制药 |
正在设计 |
3 |
单床富氧气化制氢 |
3万t/a |
淄博 |
正在设计 |
(4)沼气分离提纯技术
根据以上研发,完成了沼气化学吸收技术、变压吸附提纯技术和水洗技术,并完成中试进入示范推广阶段。
沼气提纯示范工程
序号 |
工艺类型 |
建设规模 |
地点 |
建设阶段 |
1 |
固定式沼气变压吸附提纯中试 |
50m3/h |
北京 |
已运行 |
2 |
固定式填埋气变压吸附提纯制CNG |
500m3/h |
深圳 |
已运行 |
3 |
固定式填埋气变压吸附提纯制LNG |
800m3/h |
北京 |
已运行 |
4 |
移动式沼气变压吸附提纯制CNG |
3000 m3/d |
宜兴 |
已运行 |
5 |
固定式填埋气变压吸附提纯制CNG |
5000m3/h |
深圳 |
已运行 |
6 |
移动式沼气变压吸附提纯制CNG |
3000 m3/d |
淄博 |
正在建设 |
7 |
移动式沼气变压吸附提纯制CNG |
200m3/h |
丽江 |
正在建设 |
8 |
移动式沼气变压吸附提纯制CNG |
200m3/h |
北海 |
正在建设 |
9 |
沼气水洗分离提纯项目 |
20000 m3/d |
赤峰 |
正在设计 |
10 |
沼气水洗分离提纯项目 |
200m3/d |
北京 |
已运行 |
(5)基于“园区模式“的综合示范项目
联盟从成立以来,一直通过推广“园区模式”在全国范围内建立生物质燃气产业示范园区和中试基地,构建完整的生物质燃气产业链,并依托国家和地方科技创新项目,开展科技成果的示范和市场推广。目前,已有包括山东唯亿低碳环保产业园、深圳清水河环境园和泸州老窖生物质燃气产业示范园等多个综合示范项目。
1) 山东唯亿低碳环保产业园
(1)项目背景
山东省淄博市位于中国东部沿海经济大省山东省的中部,是国务院批准的山东半岛经济开放区城市和中国环渤海地区的重要工业城市,也是全国重要的石油化工、生物制药、造纸和皮革生产基地,2007年上述行业的工业固体废物总量超过150万吨。其中,各类纸制品、板材和木材加工领域,工业固体废物量约为60万吨/年;在食品生产和酿造领域,工业固体废物量约为45万吨/年;石化行业的工业固体废物量约为35万吨/年;皮革及其制品加工领域,工业固体废物年产生量约10万吨;包括传统和生物医药在内的制药行业,工业固体废物量约为5万吨/年。这些生物质残渣与剩余物多是污染环境的固体废物,大多数含水量高,含挥发分高,易腐烂变质,很多糟渣本身含酸、碱、盐、甚至重金属(如皮革污泥等),排放大量COD和温室气体,成为重要的工业与城市污染源,给淄博市造成了严重的环境压力。如何治理如此大量的城市及工业生物质废物一直是困扰当地政府主管部门的难题。同时,淄博市地处东部,天然气资源紧缺,对清洁燃气的需求十分迫切。
(2)组织园区建设的过程
2010年,联盟受中欧清洁能源中心(EC2)资助,开展“中国生物质能开发的潜力与障碍”研究。在此基础上,开展了全国生物质废物产生及处理情况调研工作。联盟成员单位在认真分析淄博市工业生物质废物特性的基础上,提出了工业生物质废物资源化利用方案,并提出采用“园区模式”在淄博建立完整的生物质燃气技术产业链,实现当地生物质废物的集中处理和生物质能的资源化开发。同时,联盟组织了工作团队与与淄博市发改委、淄博市科委以及淄博市环保局等地方政府主管部门开展多次协商,得到了他们的一致认同,并最终同意由联盟成员单位北京健坤伟华新能源科技有限公司、山东唯亿污泥资源开发利用有限公司在淄博建立山东唯亿低碳环保产业园。
该园区将采用联盟成员单位的自主知识产权技术,建设有城市污泥/餐厨垃圾水热强化水解-厌氧消化工程,消化残渣制备有机肥工程、生物天然气提纯精制工程以及工业生物质热解制氢工程。同时,联盟还积极与当地的昆仑燃气公司等传统能源公司联系,合作建设生物天然气输配加气站,打通生物质燃气产业链的终端,消除原有生物天然气进入传统石油天然气市场的壁垒。其中,城市污泥/餐厨垃圾水热强化水解-厌氧消化工程采用了联盟成员单位清华大学自主研发的水热预处理以及高效厌氧消化等关键技术,因此还作为了科技部863课题“高固体厌氧消化关键工艺、装备研发与工程示范”的示范工程进行科技成果的示范推广。
该园区根据不同生物质废物的特性,围绕生物质燃气产业热化学和生物化学两条技术路线,对生物质废物进行资源化处理及利用,不仅解决了当地生物质废物处理的难题,同时由于园区内每年将生产出大量的生物天然气,将有效缓解当地天然气供需紧张的局面。
2011年,联盟受科技部社发司委托,承担了“十二五”科技支撑计划项目“工业生物质废物热解气化制气装备研发与示范”,该项目以实现废物减量化和无害化为基础,推动生物质燃气新兴产业开发为目标,根据工业生物质废物的发生规模以及燃气的利用途径,开发适合典型工业生物质废物原料生产基于CO、H2或CH4的工业用或民用、车用生物质燃气关键技术装备以及与它们配套的原料预处理、气体净化、分离等设备,并建立配套的示范工程。于是,山东省科技厅又将本园区内建设的工业生物质热解制氢工程推荐给科技部社发司,作为本项目课题“富氧气化与燃气重整制备生物氢关键设备研发与示范”的示范工程,该工程也将采用联盟成员单位自主研发的科技成果进行建设和示范推广。
至此,在科技部和当地政府主管部门的大力支持下,通过联盟的积极组织和成员单位的不懈努力,采用联盟广泛倡导的园区模式,对淄博市生物质废物资源进行了整合,实现了生物质废物的集中有效处置。更重要的是,为当地生物质燃气产业打通了产业链,开发了适合我国国情的生物质燃气产业发展的产业模式,推动了我国生物质燃气产业的发展与形成。
(3)转化效果
通过该园区建设,达到年处理生物质废物总量14万吨,产出清洁生物质燃气1100万m3。园区建成后,建立生物质燃气完整的技术产业链,形成园区内物质、能量的高效循环利用,在无害化处理城市和工业生物质废物的同时,产出高品质生物天然气、生物氢、有机肥产品,并实现产品的市场化应用,为生物质燃气产业发展起到示范作用。通过生物天然气的推广,可以大大缓解当地车用天然气短缺问题。
2)泸州老窖生物质燃气产业示范园
(1)项目背景
泸州老窖股份有限公司是具有400多年酿酒历史的国有控股上市公司,主导原酒有“国窖”牌国窖1573、“泸州”牌百年泸州老窖、“泸州”牌泸州老窖特曲等系列酒品和“久香”牌泸州老窖曲酒系列曲品。公司拥有集制曲、基酒生产及贮存、酒体设计和包装于一体的规范化的现代化工业厂区—罗汉酿酒生产基地、安宁科技园、制曲生态园等多个生态生产园区。泸州老窖每年产生白酒糟20万吨以上,而泸州市是白酒产业集中区,共有企业700多家,共产生白酒糟达60万吨/年,已成为当地酒业发展壮大的技术瓶颈,其资源化能源化利用是该地区发展的战略方向之一。泸州老窖作为地方及全国的龙头白酒企业,在进行白酒酿造工艺的现代化建设同时,十分重视其生产过程废弃白酒糟的资源化利用,先后尝试了制作肥料、饲料等技术方法,但都未能彻底解决规模化高效快速处理白酒糟的问题。
中科院过程所是国内开展生物废物综合利用技术研发与应用的重要研究单位之一。在有关生物质废物方面,秸秆的固态发酵和综合利用连续获得了国家973、863和支撑计划等项目的支持,形成了技术的示范工程。早在国家“八五”期间,通过国家攻关项目研发了双床固体热载体生物质气化技术,建立了燃料处理量2.4 t/d的技术示范装置,生产得到热值高达3000 kcal/Nm3的热解气化生物质燃气。
近年,过程所率先提出将包括发酵糟渣在内的各种工业生物质废物,特别是轻工过程残渣,作为并列于农村生物质废物的另一类生物质资源,发展相关的高效、高价值利用技术及其应用,推动产业的清洁生产和循环经济建设。通过分析各种工业生物质废物的组成及化学与生物特性,提出了基于工业生物质组成特性的资源化利用系统技术方案。研究所自身从2006年以来针对富含纤维素的工业过程残渣,包括白酒糟和中药渣,在“十一五”、“十二五”国家863和支撑计划项目的支持下,开展了通过燃气生产而能源化、炭化活化制备多孔碳材料的相关基础与成套技术,并与泸州老窖等企业合作推动技术的示范应用,基于此推动了泸州老窖白酒酿造循环经济园区的建设和发展。过程所还针对白酒酿造产业链产生的农业种植生物质废物,如高粱秸杆,通过与白酒糟等工业生物质废物混合处理,开展复合生物质废物的固态消化制备沼气及消化残渣化学转化制备气化燃气的生物化学联合转化技术的研发与应用推广。
(2)成果转化的过程
在联盟组织下,通过联盟副理事长单位中科院过程所的工作推动,包括工业发酵糟渣在内的工业生物质废物利用技术装备的研发与应用得到了科技部的支持,针对发酵糟渣高值化利用和工业生物质废物燃气化于“十一五”和“十二五”专门立项支持相关技术的研发与示范。
过程所与泸州老窖的合作始于2008年共同申请发酵糟渣资源化利用国家863目标导向项目。2009年5月,中科院过程所、泸州老窖股份有限公司、哈尔滨工业大学三方共同签订了“循环流化床解耦燃烧技术开发”合同,启动了基于双流化床气化和气化燃气集成燃烧利用的白酒糟燃气化、能源化的基础研究(图3),具体开展了富氮高含水白酒糟干燥/热解特性以及氮氧化物排放规律,双床热解气化及集成燃烧技术工艺的过程模拟(Aspen),基础研究相关研究成果已发表在《Fuel Processing Technology》上。
通过上述工作,过程所和泸州老窖明确了白酒糟的热解、气化及燃烧特性,确认了双床热解气化与燃气耦合燃烧技术的可应用性和优势,在此基础上于2010年6月开展了1000 t/a技术中试实验(如图4),
研究了白酒糟含水量、燃烧温度、过量空气系数等工艺参数对转化和排放特性的影响,发现即使是含水45 wt.%的白酒糟也能通过所研发得双床热解气化耦合燃气燃烧集成技术实现稳定清洁转化,相对白酒糟直接燃烧降低氮氧化物排放70%以上。
基于双床热解气化与集成燃烧技术的成功中试验证, 2011年12月泸州老窖与中科院过程所联合成功申请获得了联盟承担的国家科技支撑重点项目“工业生物质热解气化制气装备研发与示范”中的“双床热解气化规模化生产燃气设备研发与设备”课题。通过联合工程设计、装备制造、系统控制等单位,放大设计经过中试验证的白酒糟利用新技术。经过两年多的共同攻关,已完成3.5万吨/年白酒糟的双床热解气化与集成燃烧示范工程的园区与工程设计(图5),并于2012年10月基本完成了装备制造,开始了土建,将在2013年6月份实现稳定运行,形成白酒糟双床热解气化与燃气清洁燃烧的集成技术示范。
因此,该项目技术的成功研发与应用开辟了高含水、含N富含纤维素工业生物质废物燃气化及燃气低NOx利用的有效新途径,解决行业一直未能解决的难题,其产生的过程蒸汽应用于生产过程,在产酒企业、园区、城市等具有宽广的应用前景。
(3)成果转化及推广效果
富含纤维素工业生物质废物的上述双流化床热解气化与集成清洁燃烧技术的显着技术特点包括:①原料适应性强,可用于如白酒糟、醋糟、中药渣等高含水、含氮的富含纤维素生物质废物,②在热解气化中利用燃料自身的热解气化燃气实现再燃,不需要附加再燃燃料,③有效降低NOx排放70%以上,尤其适用于高含N的发酵糟渣,如白酒糟和醋糟,④由于使用流化床反应器,基于循环流化床燃烧的类似关键技术,易于放大、可靠性高。因此,该技术对于富含纤维素的工业及农业生物质废物的推广应用前景广阔,市场大,在节能、环保方面同时实现巨大的社会经济效益。
以泸州老窖的白酒糟处理量3.5万吨/年的示范工程为例,每年可替代工业燃料煤4200吨,生产中低压蒸汽约2.4万吨,减排CO2约1.1万吨。该技术可应用于白酒糟、醋糟、中药渣、纤维素酒精糟等生物质废物,还可应用于秸秆等农村生物质废物,潜在可应用生物质废物达到2亿吨/年以上。该技术的单套处理能力通常为2-10万吨/年,假如将此技术推广应用于5000万吨工业生物质废物,则潜在的成套装备数可达到500-700套,每年可创造50-80亿元的产值,节能相当于600万吨标煤,减排CO2约1600万吨,经济与环境效益显着。
3)阿旗生物质燃气与生态循环综合产业园
(1)项目背景
“阿旗生物质燃气与生态循环综合利用产业园”座落于内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇新能源产业集中区内,由赤峰富龙能源建设有限责任公司出资建设,北京化工大学提供技术支持和工程设计。项目占地面积200亩,包括预处理、沼气发酵、分离提纯、有机肥料生产、办公管理区,以及种植、绿化、原料堆放、生物肥堆放区等。目前,项目一期主体工程2万立方米发酵罐已完成建设,项目全部工期预计明年年底全部建成。项目共有12个发酵罐,单体发酵罐容积5000立方米,总发酵容积6万立方米。建后日产沼气可达40000立方米、提纯生物天然气2.4万立方米。沼气提纯后一部分注入城镇天然气网管用于民用,供阿旗镇居民使用,一部分压缩罐装进入加气站,用作出租车和公交车的车用燃料。该项目年可消纳农作物秸秆3.43万吨(TS),年产生物肥11.4万吨,年产液态生物二氧化碳7300吨。项目总投资约为1.1亿元。建成后效果如图6所示:
(2)成果转化的过程
联盟在了解到该地生物质废物资源化利用需求后,认真组织联盟成员单位开展调研,并由联盟成员单位北京化工大学与赤峰富龙集团成立技术联合研发中心,开展生物质废物燃气化技术研究,同时就生产中可能出现的技术问题进行联合研发,研发成果用于该项目实际生产,并建立长期合作机制。
经过一年多的合作,北京化工大学与赤峰富龙集团建立了良好的合作基础,北京化工大学与赤峰富龙集团签订技术转让协议,将生物质燃气技术工艺转让给赤峰富龙集团,并负责项目的可研编制、施工图设计及调试运行,并现场指导技术工人进行实际生产,负责培训技术人员。
(3)成果转化及推广效果
提纯后的沼气变成了高品位、高附加值的生物天然气,既可以作为民用和工业用气,也可以注入天然气管道,还可以用作车用燃料,有着广泛的市场利用空间。在如今国内油气紧张的状况下,生物燃气有着广阔的市场,其经济效益显着。生物天然气定价4.8元/立方米,年产值8000万元,加上有机肥和CO2等附产品,达产期可实现年销售收入近12000万元。经济效益显着。
利用生物质废弃物作为生产原料,既解决了废物污染环境的问题,同时也解决了我国能源短缺问题,其环境和社会效益也非常显着。用提纯沼气替代石油燃料,既减少了我国对化石能源的依赖,减少了因燃烧化石能源带来的CO2温室效应和SO2等对大气环境的污染,同时对国家的社会经济发展、国家安全具有实质性的意义,对我国能源战略格局的形成将具有革命性的意义。随着我国机动车数量的迅速增加和石油价格的持续飙升,为该项目带来了前所未有的机遇和发展前景。
4)深圳清水河环境园
深圳清水河环境园和郁南环境园是深圳市已建成的两大环境园,位于罗湖和福田交界的清水河地区,两者直线距离不足2公里,园中包括垃圾填埋、焚烧发电、生物堆肥、卫生处理厂等设施,正在规划和建设垃圾分选、污泥和餐厨垃圾厌氧消化、大件垃圾处理等设施。园中建设有国内产气量最大、收集率最高的垃圾填埋场,每小时可产生填埋气10000m3。目前,有约5000m3填埋气用于发电,仍有5000m3进入火炬燃烧后直接排放。因此,联盟成员单位经过认真分析、调研,制定了园区建设方案。拟建设:(1)120000m3/d填埋气提纯装置,日产生物天然气60000m3/d;(2)500t/d生物质废物厌氧消化装置,日产沼气30000m3/d,生物天然气18000m3/d;建设以生物天然气为原料的分布式能源服务中心,为园区提供电(3MW)、车用燃气(20000m3/d)的能源服务;建设生物天然气压缩配送母站,为社会车辆或城市燃气管网提供燃气服务(34000m3/d)。通过以上设施建设可以替代郁南环境园全年用电量的50%(24MkWh/)和全部高温蒸汽,替代400辆垃圾收运车的燃油7300t/a,按燃气单价5.5元/m3计,每年节约燃油费1700万元。同时,实现填埋场二氧化碳减排29.2万t-CO2/a,替代车用燃料二氧化碳减排2.3万t-CO2/a。生物天然气替代燃油可以减少车辆PM2.5的90%。
4 战略性新技术和新产业的培育情况
(1)结合国家和地方对生物质燃气产业的技术需求,依托国家和地方的科技研发项目,针对生物质废物的预处理、燃气转化和产品高值利用及二次污染控制等方面,不断开展技术创新,推动技术和产品的改造升级。
1)组织与推荐一批重大科技创新项目的实施
本年度,由联盟组织或参与组织实施的国家及地方科技计划项目10项,其中“十二五”国家科技支撑计划项目 “工业生物质废物热解气化制气装备研发与示范”是联盟受科技部委托作为组织实施单位的第一个国家科技计划项目,该项目四个课题都已进入实施阶段。
同时,联盟还积极组织成员单位形成产学研合作团队,参与“十二五”国家科技计划项目的申报工作。本年度已向科技部社发司推荐国家科技计划(863计划、支撑计划)2013年社发领域备选项目两项,分别为:(1)生活垃圾填埋快速能源利用及二次污染控制技术开发与示范;(2)城市餐厨垃圾高效转化制备生物质燃气关键技术研发及示范。
另外,联盟还在山东、内蒙、深圳、广西和云南等地组织实施了10余项重大产业化项目,这些项目将进一步扩大生物质燃气产业化在我国的推广应用。
2)定期组织开展行业交流和产业研究
联盟通过不定期邀请国内外业内权威专家学者和优秀企业代表作产业报告,为联盟成员单位及业内同仁提供研讨产业热点、洽谈产业商机的机会。同时联盟秘书处还会根据每次产业论坛专家的报告整理编辑产业绿皮书,以供联盟成员单位研究借鉴。2012年举办的产业交流活动如下:
①生物质能源产业政策与发展战略研讨会
2012年3月28日,由城市生物质燃气产业技术创新战略联盟与中欧清洁能源中心(EC2)共同主办,清华大学环境学院、北京市集中生物燃气利用工程技术研究中心、北京市可持续发展科技促进中心、意大利欧洲-地中海气候变化中心(CMCC)、固体废弃物处理处置科技创新服务联盟和中国环境投资联盟承办的“生物质能源产业政策与发展战略研讨会”在清华大学环境学院顺利召开。
来自农业部、发改委能源研究所、住房与城乡建设部及北京市可持续发展科技促进中心等政府部门;清华大学环境学院、意大利欧洲-地中海气候变化中心、米兰理工大学、北京航空航天大学等科研院所以及业内企业代表共50余位领导和专家参加了本次会议。
会议由清华大学环境学院王伟教授主持。会上农业部科技发展中心能源生态建设处李景明处长主要就“中国农村生物质能发展现状”进行了讲解,介绍了我国农村生物质能的巨大潜力以及近年来随着国家对生物质能源化工程的重视,农村地区用能结构的变化和农村生物质能综合利用技术的进步。住房和城乡建设部科技发展促进中心城镇水务技术办公室孔祥娟主任针对我国有机固体废物的厌氧消化产沼潜力进行了分析与阐述。国家发改委能源所时璟丽研究员就我国生物质能发展政策与规划进行了介绍。北京市可持续发展中心陈红部长针对北京市生物质能综合利用情况介绍了近年来北京市在生物质能源工程方面的实施的政策和措施。清华大学环境学院的汪诚文教授就我国“十二五”生物质燃气科技工程规划进行了详细讲解,并和与会专家代表就热点问题进行了热烈讨论。此外,来自欧方的Dr. Chiara Corradi 和Dr. Gabriele Insabato 分别介绍了欧方在生物质能源化行业的发展及采取的政策,推进了联盟在生物质能源产业方面的经验借鉴和国际合作。
本次研讨会通过对生物质能产业政策的解读,实现了政府部门、国内外科研院所、企业单位的交流与合作,为业内科研院所和企业在生物质能领域的发展提供了有利的政策支持,带动了国内生物质行业的发展。
②2012年生物质燃气产业年会
2012年11月4日,由城市生物质燃气产业技术创新战略联盟主办的2012年生物质燃气产业年会在海南•海口隆重举行。本次会议由海南神州新能源建设开发有限公司承办,北京市可持续发展科技促进中心、北京市集中生物燃气利用工程技术研究中心和固体废弃物处理处置科技创新服务联盟等单位协办。科技部21世纪议程管理中心柯兵主任、海南省科学技术厅副厅长王利生和海口国家高新技术产业开发区副主任周先钦莅临本次年会并致开幕辞。来自政府、高校和研究院所以及产业内企业等约60家单位的代表、专家逾百人参加了此次年会。
本次年会的主题是聚焦生物质燃气产业发展中的关键瓶颈问题,进行城市生物质燃气产业高端的战略对话与交流,年会包括联盟会员大会、产业论坛和产业沙龙三个单元。
联盟秘书长、清华大学汪诚文教授主持了年会开幕式,并作联盟工作报告。与会领导为联盟新会员和2012年度联盟明星企业颁发证书,并为联盟评选出的5家生物质燃气产业示范园区和3家生物质燃气中试研发基地授牌。
论坛“政策与管理单元”上,国家发改委能源研究所可再生能源中心时璟丽研究员作了题为“生物质能发展政策与规划”的演讲。围绕“我国生物制能发展总体形势”、“分技术发展情况和支持政策”、“生物质能发展规划和展望”等三方面进行系统阐述。北京化工大学李秀金教授对农村沼气发展现状及政策趋势进行了解读,北京工商大学任连海教授详细介绍了中国餐厨废弃物资源化管理政策及行业现状。在技术转化与推广单元,海南神州新能源建设开发有限公司、山东百川同创能源有限公司和北京神雾环境能源科技集团股份有限公司等9家单位的企业家分享了城市生物质燃气技术转化推广的工程案例以及企业经验。在技术创新单元,来自中国科学院过程工程研究所许光文教授、清华大学王伟教授和李十中教授等4家单位的专家进行了精彩演讲,介绍了不同生物质燃气技术的国内外研究现状,凝练了我国生物质燃气产业的发展方向。在年会上,行业专家、企业家针对城市生物质燃气产业的技术发展方向、市场推广、政策支撑体系等进行了热烈的讨论和深度的交流。
3)组织联盟单位参加各种产业化展览会
同时,联盟还组织成员单位参加了两次展会,分别为:(1)2012中国(深圳)国际节能减排和新能源科技成果产业化博览会;(2)第5届绿色产业国际博览会。在2012年11月4日召开的联盟年会期间,联盟还举办了小型的联盟会员单位成果展览。
4)积极开展国际交流活动
联盟自建立以来,一直和国外高校、研究院所以及产业相关政府机构保持良好的合作和沟通,现承担国际合作项目1项,召开中美生物质燃气研讨会1次,应邀参加科技部组织的中国与瑞典政府交流研讨会1次,同时还组织联盟成员赴葡萄牙、美国和日本等地开展学术和产业交流活动。2012年,联盟还与中欧清洁能源中心合作,成功举办了生物质能源产业政策与发展战略研讨会,并发表了相关成果的生物质燃气产业绿皮书。另外,联盟还在今年6月意大利举办的第20届生物质会议上展示了我们与CEA、CMCC等国际知名研究机构共同开展的《中国生物质能发展潜势与障碍》的研究成果。
(2)生物质燃气是一个尚未形成完整产业链的新兴领域,联盟围绕关键产业链环节开展技术攻关,联合政府、生产加工制造企业、技术创新企业以及用户单位,开展政、产、学、研、用在战略层面的合作,集聚和整合产业资源,着重解决生物质废物的源、产、用等几个重点产业环节问题。通过联盟组织成员单位围绕产业技术创新链进行分工合作有效衔接,促进了优势互补,有利于资源整合,也建立了合作创新的机制。
在源的环节,我们积极拓展生物质燃气的来源,从城市生物质废物扩展到农村生物质废物以及工业生物质废物等。
在产的环节,我们增强技术储备,加强技术攻关,提升设备开发及加工制造能力,推进生物质燃气基础设施建设。
在用的环节,我们重点解决生物气产品的输配与利用,吸引大型央企能源公司,如大唐新能源、昆仑燃气等加入联盟,联合在全国范围内推广高品质生物气加气站,将生物气从供热、发电等中低端利用方式向提纯利用清洁燃气的高值利用方式转变,采用高品质生物质燃气在城市中推广无碳交通模式。为此,科技部以及地方科技部门给予了我们很大的支持,还帮助我们与北京、江苏宜兴、广东深圳、山东淄博等多个地区的公交系统管理部门进行洽谈,还将为我们提供资金和产业化研发所需的场地。
(3)积极整合区域产业资源,开展区域合作,通过国家科技惠民计划的支持和地方政府的推动,加快科学技术成果的转化应用,发挥科技进步在改善民生和促进社会发展中的支撑和引领作用,促进了区域间生物质燃气产业的示范和推广。
黄河三角洲地区,是生物化工、生物制药工业十分发达的地区,除了已有生物质废物外,存在大量的工业沼气,产生源集中。联盟以生物质废物燃气化技术为核心,在鲁中地区建设以工业、农业、城市生物质废物为对象的区域性、规模化集中处理及燃气化设施,以及跨区域的生物质燃气精制加工、输配及销售网络,将生物质燃气引入主流能源市场,形成以废物处理、燃气转化、能源市场应用为主线的完整生物质燃气产业链,打造低碳循环型生物质燃气产业的“山东模式”。该项目将建成一个综合性环境园区,年处理废物10万吨;一个生物质燃气集散基地,年销售生物质燃气2000万Nm3;构建一条完整的生物质燃气技术产业链,推广具有自主知识产权的生物质废物处理、生物质燃气制备等设备10套以上,形成BNG销售应用网络,培育BNG专业运营企业2-3家。
广西是全国能源资源缺乏的省区,也是农业生产条件非常优越的地区,具有发展生物质能源的迫切需求和极大潜力。同时,甘蔗、木薯等作物种植带动了当地淀粉、酒精、造纸和制糖等行业的发展,再加之承载着为粤西地区供应家禽家畜等产品的需求,因此养殖业也较为发达。今年5月,本联盟联合广西省环保厅、广西环科院,深入广西与当地政府部门和企业进行了座谈,并到南宁市、武鸣县等地典型企业进行了实地调研,重点考察广西优势产业淀粉、酒精、造纸和养殖业。根据测算,四大行业每年产生的可利用生物质约为485万吨COD,如果将这些生物质废物资源有效的转化为天然气,可折合13.6亿m3,完全能够满足广西自治区的能耗需求,缓解当地能源资源紧缺的局面。
5 “政产学研用”的科技创新体系、科技成果转化机制建设情况
(1)构建技术创新和成果转化平台
联盟从成员单位实际情况出发,以高校、科研院所为核心,与行业骨干企业联合建立中试基地、研发中心和工程技术研究中心,实现生物质燃气产业关键技术研发、产品高值利用和核心技术的产业化推广。不断结合产业示范工程和园区建设,对关键技术成果进行验证推广,逐步形成完整的技术创新管理模式、工程推广模式和商业模式。
① 生物质废物处理利用技术产业化(水屯)中试研发基地
水屯中试研发基地是由联盟理事长单位清华大学、联盟副理事长单位北京健坤伟华新能源科技有限公司在北京昌平联合建成的,占地约8000m2。基地设有中试生产车间、实验室以及室内外研究和学术交流场所。目前,有中国石油大学、北京科技大学等科研院所在此开展生物质燃气产业技术交流与学习。
② 北京市集中生物燃气利用工程技术研究中心
为促进生物质燃气利用重大科技成果在京转化和产业化,依托联盟理事长单位清华大学的“北京市集中生物燃气利用工程技术研究中心”于2011年6月成立。该中心是经北京市科委批准成立的省部级工程中心。以生物质废物为对象,围绕生物转化和热化学转化两条技术路线,重点研发生物质废物预处理、生物质能转化、产品气提纯/增值和副产物高值利用技术及设备等关键核心技术与装备,通过以生物质能源化为导向的科技创新,推动生物质燃气领域革新性工艺技术研发,提升自有知识产权的国内生物质燃气工程装备能力,构建完善的生物质燃气工程技术体系。发展拥有核心技术的新型产业链,加快生物质燃气重大成果在京落地转化和产业化,成为培育和发展战略性新兴产业的强大科技引擎。目前,有北京航空航天大学和天津环科院等科研院所在此开展生物质燃气产业技术交流与学习。中心以城市生物质燃气产业技术创新战略联盟为依托,充分利用联盟成员单位的产业技术资源,逐步实现技术资源共享。以中心现有的仪器设备及关键技术为基础,为行业内核心企业和科研院所提供开放式服务,以吸收更多的产业信息及技术资源,推动我国生物质燃气产业的稳步发展。
③ 清华大学(环境学院)-四川深蓝环保生物质燃气技术联合研究中心
2012年4月,由清华大学环境学院和四川深蓝环保科技股份有限公司联合成立了生物质燃气技术联合研究中心。该中心充分利用清华大学在技术研发和人才方面的优势和四川深蓝环保在工程技术和市场开拓方面的丰富经验。中心通过实验室和中试基地的研发工作,不断完善以水热技术为核心的生物质燃气技术体系,同时开展创新性技术研发;依托产学研结合的模式,加速科技成果的产业化转化,形成标准化、系列化和成套化的工艺与设备技术体系,共同推进生物质燃气产业的发展。
(2) 构建科技创新服务平台
① 建立新型能源环境投融资平台,为科技成果转化开展金融授信服务
建立新型能源、环境投融资平台,吸引更多的地方政府、行业旗舰企业、银行与投资领头羊进入城市生物质燃气产业,实现平台募集资金匹配国家科技经费,切实落实示范工程建设项目的配套资金,为遴选全国范围内最好的示范工程基地提供坚实的条件。
② 积极与地方政府沟通,充分发挥联盟的纽带作用
联盟作为我国科技创新的载体,致力于推动实施国家生物质燃气战略,架设科技界与产业和政府之间的桥梁。针对联盟企业的需求,与各省市地方科技主管部门、环境主管部门及工业主管部门等进行协调沟通,为企业科技创新和成果转化做好服务工作,为企业争取更多的政策、资金支持。
③ 建立行业标准规范和数据库
联盟积极组织成员单位开展产业技术规范和标准的制定工作,对促进技术的产业化和推广,规范产品的市场化运作有着积极的意义。本年度,联盟申请制定产业技术及标准如下:
序号 |
名称 |
制定时间 |
批准机构 |
完成单位 |
1 |
沼气提纯技术规范 |
2012.5 |
国家标准化管理委员会 |
北京化工大学 |
2 |
车用生物天然气标准 |
2012.5 |
建设部 |
清华大学 |
3 |
城镇生物质废物固体燃料化技术 |
2012.5 |
建设部 |
清华大学 |